專利名稱:用于變速器的液壓控制系統的制作方法
技術領域:
本發明涉及一種用于變速器的液壓控制系統,所述液壓控制系統對用于調節施加
至驅動帶輪和從動帶輪的滑輪壓力的液壓壓力進行控制,驅動帶輪和從動帶輪兩者由帶圍 繞其纏繞,其中,變速器通過根據滑輪壓力改變帶輪的帶纏繞半徑來改變速度。
背景技術:
眾所周知,帶式無級變速器已用作為車輛用變速器。這樣的無級變速器包括各自 能夠改變寬度的驅動帶輪100和從動帶輪101、以及圍繞帶輪纏繞的金屬帶102。當改變驅 動帶輪100的寬度和從動帶輪101的寬度并改變驅動帶輪100和從動帶輪101上的帶102 的纏繞半徑時,可執行無級變速。帶式無級變速器中的帶輪100和101的寬度是通過對施 加至分別設置用于帶輪100和101的缸內腔103和104的油壓或液壓——所謂的滑輪壓力 Pin、 Pout——進行調節來改變的。因此,用于對用于調節滑輪壓力的液壓壓力進行控制的 液壓控制系統110設置在帶式無級變速器中。 日本專利特許公開11-247981所描述的液壓控制系統已知為用于帶式無級變速 器的液壓控制系統。在該文獻所描述的液壓控制系統中,如圖2所示,由泵所供給的工作油 的壓力由第一調節閥lll和第二調節閥112調節,從而產生用作為源控制壓力的管路壓力 Pl。管路壓力Pl由調制閥113減小,從而產生恒定的調制壓力Pm。 從調制閥113輸出的調制壓力Pm被供給至第一電磁閥114和第二電磁閥115。第 一電磁閥114和第二電磁閥115分別通過它們的內置線性電磁線圈的配電控制來調節調制 壓力Pm,以產生并輸出所需的第一電磁線圈壓力Pslp和第二電磁線圈壓力Psls。
從第一電磁閥114輸出的第一電磁線圈壓力Pslp傳遞至第一滑輪壓力調節閥 116。然后,第一滑輪壓力調節閥116根據第一電磁線圈壓力Pslp來調節管路壓力Pl以產 生待施加至驅動帶輪的第一滑輪壓力Pin。另一方面,從第二電磁閥115輸出的第二電磁線 圈壓力Psls傳遞至第二滑輪壓力調節閥117。然后,第二滑輪壓力調節閥117根據第二電 磁線圈壓力Psls來調節管路壓力Pl以產生待施加至從動帶輪的第二滑輪壓力Pout。以此 方式,在該液壓控制系統中,通過第一電磁閥114和第二電磁閥115的線性電磁線圈的配電 控制進而通過控制分別施加至驅動帶輪和從動帶輪的第一滑輪壓力Pin和第二滑輪壓力 Pout來可變地設定帶輪的寬度,控制了變速器的變速。 在JP-A-11-247981的液壓控制系統中,從第一電磁閥114和第二電磁閥115輸出 的第一電磁線圈壓力Pslp和第二電磁線圈壓力Psls還被傳遞至第二調節閥112。第二調 節閥112使用所供給的第一電磁線圈壓力Pslp和第二電磁線圈壓力Psls中的較高的電磁 線圈壓力以產生并輸出管路壓力控制油壓Psrv。然后,第一調節閥lll根據管路壓力控制 油壓Psrv來調節管路壓力Pl 。換言之,在液壓控制系統中,根據第一電磁線圈壓力Pslp和 第二電磁線圈壓力Psls中的較高的電磁線圈壓力來調節管路壓力Pl。 [OOO7] 液壓控制系統中的第一滑輪壓力Pin和第二滑輪壓力Pout分別由以下等式(1) 和等式(2)表示。管路壓力Pl由以下等式(3)表示。
Pin = a XPslp+P 1. . . (1) Pout = a XPsls+P 2. (2) PI = a X恵(Pslp, Psls) + P . . . (3) 其中,a是滑輪壓力相對于電磁線圈壓力的增益,而P1、I32以及|3是依據閥的 機械構造、尺寸、以及彈簧負荷所確定的常數。 圖3圖示了在JP-A-11-247981的液壓控制系統中的變速比Y與液壓壓力之間的 關系。管路壓力PI設定至略高于第一滑輪壓力Pin和第二滑輪壓力Pout中較高的滑輪壓 力的壓力。因此,管路壓力Pl被抑制為需要的最小值。 以此方式,在傳統的用于變速器的液壓控制系統中,能夠將管路壓力PI抑制為需 要的最小值,而且能夠抑制單位燃料里程數的減少以及抑制油溫升高。但是,傳統的用于變 速器的液壓控制系統具有如下所述的問題,仍然具有改進的空間。 具體地,在具有通過使用第一電磁線圈壓力Pslp和第二電磁線圈壓力Psls中較 高的電磁線圈壓力來設定管路壓力P1的構造的液壓控制系統中,滑輪壓力相對于電磁線 圈壓力的增益需要在驅動側和從動側相等,這限制了液壓控制的自由度。
圖4圖示了第一滑輪壓力調節閥116處的第一滑輪壓力Pin相對于第一電磁線圈 壓力Pslp的增益n與第二滑輪壓力調節閥117處的第二滑輪壓力Pout相對于第二電磁 線圈壓力Psls的增益a彼此不同的情況下,變速比Y與液壓壓力之間的關系。增益n 設定為小于增益a (n < a)。在這種情況下,在根據第一電磁線圈壓力Pslp設定管路壓 力PI的區域中,即,在第一電磁線圈壓力Pslp高于第二電磁線圈壓力Psls的區域中,管路 壓力P1變為顯著高于必需的油壓(第一滑輪壓力Pin)。換言之,在這樣的區域中,管路壓 力PI設定得過高。為了將管路壓力PI抑制到需要的最小值,驅動側的增益(n)和從動側 的增益(a)必須相等。 在許多帶式無級變速器中,驅動側的缸面積大于從動側的缸面積,以將滑輪壓力 抑制到加速側變速比范圍內的低水平。在這種情況下,通常可使第一滑輪壓力Pin的最大 值低于第二滑輪壓力Pout的最大值。但是,在傳統的液壓控制系統中,驅動側的增益和從 動側的增益必須相等。相應地,如果第一電磁線圈壓力Pslp的最大壓力和第二電磁線圈壓 力Psls的最大壓力相同,則第一滑輪壓力Pin的最大壓力變得比在通常情況下所要求的顯 著的高。因此,當第一電磁線圈壓力Pslp由于第一電磁閥114故障或起動時的喘振壓力而 增大至接近最大壓力時,過大的推力施加至驅動帶輪,從而降低了帶的耐用性。
當使驅動側的缸面積大于從動側的缸面積時,通常能夠將驅動側的增益減小更 多。但是,在這種情況下,驅動側的增益設定至超過通常情況下所要求的值,使得驅動側的 增益和從動側的增益變為相等。當滑輪壓力相對于電磁線圈壓力的增益增加時,電磁線圈 壓力中的誤差被更加顯著地放大并影響滑輪壓力。由此,可控性降低,且滑輪壓力的變化增 大。因此,盡管事實是在以上情況下可在通常情況下將增益抑制為較小,但是驅動側的滑輪 壓力(第一滑輪壓力Pin)的變化不必要地變大。當滑輪壓力的這種變化增大時,必須將管 路壓力PI設定得較高以提供關于該變化的容差,這會削弱改善里程數的效果。
如上所述,在傳統的用于變速器的液壓控制系統中,必須使滑輪壓力相對于電磁 線圈壓力的增益在驅動側和從動側相等,由此抑制了滑輪壓力控制的優化。這導致例如無 級變速器的帶的耐用性降低以及改善里程數的效果受限等麻煩。
發明內容
本發明的目的在于提供一種用于變速器的液壓控制系統,該液壓控制系統能夠適 當調節管路壓力,同時能夠在驅動側和從動側單獨地設定滑輪壓力相對于電磁線圈壓力的 增益。 在第一方面中,提供了一種用于變速器的液壓控制系統,所述液壓控制系統對用 于調節施加至驅動帶輪和從動帶輪的滑輪壓力的液壓壓力進行控制。所述驅動帶輪和所述 從動帶輪兩者由帶圍繞其纏繞。所述變速器通過根據所述滑輪壓力改變所述帶輪的帶纏繞 半徑來改變速度。所述系統的特征在于包括第一電磁閥,所述第一電磁閥用于產生第一電 磁線圈壓力以調節待施加至所述驅動帶輪的第一滑輪壓力;第二電磁閥,所述第二電磁閥 用于產生第二電磁線圈壓力以調節待施加至所述從動帶輪的第二滑輪壓力;第一滑輪壓力 調節閥,所述第一滑輪壓力調節閥用于根據所述第一電磁線圈壓力來調節作為源控制壓力 的管路壓力以產生所述第一滑輪壓力;第二滑輪壓力調節閥,所述第二滑輪壓力調節閥用 于根據所述第二電磁線圈壓力來調節所述管路壓力以產生所述第二滑輪壓力;以及管路壓 力調節機構,所述管路壓力調節機構用于基于所述第一滑輪壓力和所述第二電磁線圈壓力 來調節所述管路壓力。 在一個實施方式中,如果所述第一滑輪壓力相對于所述第二電磁線圈壓力的比 率等于或小于所述第二滑輪壓力調節閥處的所述第二滑輪壓力相對于所述第二電磁線圈 壓力的增益,則所述管路壓力調節機構可以根據所述第二電磁線圈壓力來調節所述管路壓 力,而且如果不是這樣,則所述管路壓力調節機構可以根據所述第一滑輪壓力來調節所述 管路壓力。 在另一實施方式中,所述管路壓力調節機構可以通過使用以下兩個壓力中的較高
壓力來調節所述管路壓力被所述第二滑輪壓力調節閥處的所述第二滑輪壓力相對于所述
第二電磁線圈壓力的增益所除的所述第一滑輪壓力,以及所述第二電磁線圈壓力。 所述第二滑輪壓力調節閥處的所述第二滑輪壓力相對于所述第二電磁線圈壓力
的增益可以設定為大于所述第一滑輪壓力調節閥處的所述第一滑輪壓力相對于所述第一
電磁線圈壓力的增益。 所述管路壓力調節機構可以包括第二調節閥,所述第二調節閥用于基于所述第 一滑輪壓力和所述第二電磁線圈壓力來產生管路壓力控制油壓;以及第一調節閥,所述第 一調節閥用于通過使用所述管路壓力控制油壓來調節所述管路壓力。 在所述第二調節閥中,柱塞的作用有所述第二電磁線圈壓力的凈面積與所述柱塞 的作用有所述第一滑輪壓力的凈面積的比率可以等于所述第二滑輪壓力調節閥處的所述 第二滑輪壓力相對于所述第二電磁線圈壓力的增益。 所述第二調節閥可以根據以下壓力中的較高壓力來產生所述管路壓力控制油壓 被所述第二滑輪壓力調節閥處的所述第二滑輪壓力相對于所述第二電磁線圈壓力的增益 所除的所述第一滑輪壓力,以及所述第二電磁線圈壓力;而且所述管路壓力相對于所述較 高壓力的增益可以等于所述第二滑輪壓力調節閥處的所述第二滑輪壓力相對于所述第二 電磁線圈壓力的所述增益。 所述第一調節閥處的所述管路壓力相對于所述管路壓力控制油壓的增益可以設
7定成在所述管路壓力控制油壓小于預定值的區域內比在所述管路壓力控制油壓等于或大 于所述預定值的區域內具有更小的值。 在一個實施方式中,所述第二滑輪壓力調節閥具有閥芯,而且恒定的油壓總是施 加到所述閥芯作為相對于所述第二電磁線圈壓力的阻力。 在另一實施方式中,所述第二滑輪壓力調節閥具有閥芯,而且所述閥芯由產生相 對于所述第二電磁線圈壓力的阻力的彈簧偏置。 在第二方面中,提供了一種用于變速器的液壓控制系統,所述液壓控制系統對用 于調節施加至驅動帶輪和從動帶輪的滑輪壓力的液壓壓力進行控制。所述驅動帶輪和所述 從動帶輪兩者由帶圍繞其纏繞。所述變速器通過根據所述滑輪壓力改變所述帶輪的帶纏繞 半徑來改變速度。所述系統的特征在于包括第一電磁閥,所述第一電磁閥用于產生第一電 磁線圈壓力以調節待施加至所述驅動帶輪的第一滑輪壓力;第二電磁閥,所述第二電磁閥 用于產生第二電磁線圈壓力以調節待施加至所述從動帶輪的第二滑輪壓力;第一滑輪壓力 調節閥,所述第一滑輪壓力調節閥用于根據所述第一電磁線圈壓力來調節作為源控制壓力 的管路壓力以產生所述第一滑輪壓力;第二滑輪壓力調節閥,所述第二滑輪壓力調節閥用 于根據所述第二電磁線圈壓力來調節所述管路壓力以產生所述第二滑輪壓力;以及管路壓 力調節機構,所述管路壓力調節機構用于基于所述第二滑輪壓力和所述第一電磁線圈壓力 來調節所述管路壓力。 在一個實施方式中,如果所述第二滑輪壓力相對于所述第一電磁線圈壓力的比 率等于或小于所述第一滑輪壓力調節閥處的所述第一滑輪壓力相對于所述第一電磁線圈 壓力的增益,則所述管路壓力調節機構可以根據所述第一電磁線圈壓力來調節所述管路壓 力,而且如果不是這樣,則所述管路壓力調節機構可以根據所述第二滑輪壓力來調節所述 管路壓力。 在另一實施方式中,所述管路壓力調節機構可以通過使用以下兩個壓力中的較高
壓力來調節所述管路壓力被所述第一滑輪壓力調節閥處的所述第一滑輪壓力相對于所述
第一電磁線圈壓力的增益所除的所述第二滑輪壓力,以及所述第一電磁線圈壓力。 所述第一滑輪壓力調節閥處的所述第一滑輪壓力相對于所述第一電磁線圈壓力
的增益可以設定為大于所述第二滑輪壓力調節閥處的所述第二滑輪壓力相對于所述第二
電磁線圈壓力的增益。 所述管路壓力調節機構可以包括第二調節閥,所述第二調節閥用于基于所述第 二滑輪壓力和所述第一電磁線圈壓力來產生管路壓力控制油壓;以及第一調節閥,所述第 一調節閥用于通過使用所述管路壓力控制油壓來調節所述管路壓力。 在所述第二調節閥中,柱塞的作用有所述第一電磁線圈壓力的凈面積與所述柱塞 的作用有所述第二滑輪壓力的凈面積的比率可以等于所述第一滑輪壓力調節閥處的所述 第一滑輪壓力相對于所述第一電磁線圈壓力的增益。 所述第二調節閥可以根據以下壓力中的較高壓力來產生所述管路壓力控制油壓 被所述第一滑輪壓力調節閥處的所述第一滑輪壓力相對于所述第一電磁線圈壓力的增益 所除的所述第二滑輪壓力,以及所述第一電磁線圈壓力;而且所述管路壓力相對于所述較 高壓力的增益可以等于所述第一滑輪壓力調節閥處的所述第一滑輪壓力相對于所述第一 電磁線圈壓力的所述增益。
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所述第一調節閥處的所述管路壓力相對于所述管路壓力控制油壓的增益可以設 定成在所述管路壓力控制油壓小于預定值的區域內比在所述管路壓力控制油壓等于或大 于所述預定值的區域內具有更小的值。 在一個實施方式中,所述第一滑輪壓力調節閥具有閥芯,而且恒定的油壓總是施 加到所述閥芯作為相對于所述第一電磁線圈壓力的阻力。 在另一實施方式中,所述第一滑輪壓力調節閥具有閥芯,而且所述閥芯由產生相 對于所述第一電磁線圈壓力的阻力的彈簧偏置。
通過參考當前優選的實施方式的以下描述以及附圖可最好地理解本發明及其目 的和優點,其中 圖1是圖示帶式無級變速器的構造的示意圖; 圖2是圖示傳統的用于變速器的液壓控制系統的構造的示意性框圖; 圖3是圖示傳統的用于變速器的液壓控制系統的變速比Y與液壓壓力之間關系
的圖; 圖4是圖示在驅動側和從動側的滑輪壓力相對于電磁線圈壓力的增益彼此不同 的情況下,傳統的用于變速器的液壓控制系統的變速比Y與液壓壓力之間關系的圖;
圖5是圖示根據本發明第一實施方式的用于變速器的液壓控制系統的主要部分 的構造的示意圖; 圖6A是圖示圖5的第一實施方式中所使用的第二調節閥的操作的示意圖,其中 Pin/a大于Psls ; 圖6B是圖示圖5的第一實施方式中所使用的第二調節閥的操作的示意圖,其中 Pin/ a小于Psls ; 圖7是圖示在第一實施方式中的第一滑輪壓力Pin和第二滑輪壓力Pout以及管 路壓力PI相對于第一電磁線圈壓力Pslp和第二電磁線圈壓力Psls的變化的圖;
圖8是圖示第一實施方式中的變速比Y與液壓壓力之間關系的圖;
圖9是圖示在改變了在第一調節閥處的管路壓力PI相對于管路壓力控制油壓 Psrv的增益設定的第一實施方式的改進版的第二滑輪壓力Pout和管路壓力PI相對于第二 電磁線圈壓力Psls的變化的圖; 圖10是圖示第一實施方式的另一改進版的變速比Y與液壓壓力之間關系的圖, 其中P 2小于0 ; 圖11A是圖示圖10的改進版的第二滑輪壓力調節閥的示例的圖;
圖11B是圖示第二滑輪壓力調節閥的另一示例的圖; 圖12是圖示根據本發明第二實施方式的用于變速器的液壓控制系統的主要部分 的構造的示意圖; 圖13是圖示第二實施方式中的變速比Y與液壓壓力之間關系的圖; 圖14A是圖示第二實施方式的另一改進版的第一滑輪壓力調節閥的示例的圖,其
中13 1小于0 ;以及 圖14B是圖示第一滑輪壓力調節閥的另一示例的圖。
具體實施例方式
第一實施方式 將參考圖5至圖8來描述根據本發明的第一實施方式的用于變速器的液壓控制系 統。第一實施方式的液壓控制系統對分別施加至例如圖l所示例的帶式無級變速器的驅動 帶輪和從動帶輪的滑輪壓力進行控制,從而改變兩個帶輪的寬度以控制無級變速器的變速 比。 在應用了該液壓控制系統的無級變速器中,驅動帶輪和從動帶輪構造成使得,當 所施加的滑輪壓力增大時,帶輪的寬度減小而帶纏繞半徑增大。因此,當施加至驅動帶輪的 滑輪壓力(第一滑輪壓力Pin)增大而施加至從動帶輪的滑輪壓力(第二滑輪壓力Pout) 減小時,變速比Y變化至加速側(高側)。相反,當第一滑輪壓力Pin減小而第二滑輪壓力 Pout增大時,變速比Y變化至減速側(低側)。 在無級變速器中,驅動側的缸面積設定成大于從動側的缸面積。因此,與從動帶輪 相比,可在較低的滑輪壓力下改變驅動帶輪的寬度。 圖5圖示了第一實施方式的用于變速器的液壓控制系統的主要部分的構造。該系 統設置有第一調節閥12,第一調節閥12對經由用于去除雜質的濾油器10由油泵11所泵送 的工作油的壓力進行調節,以產生用作為源控制壓力的管路壓力Pl。該系統還設置有調制 閥13,調制閥13降低管路壓力Pl以產生恒定的調制壓力Pm。 從調制閥13輸出的調制壓力Pm被供給至第一電磁閥14和第二電磁閥15。第一 和第二電磁閥14和15分別通過它們的內置線性電磁線圈的配電控制來調節調制壓力Pm, 以產生所需的第一電磁線圈壓力Pslp和第二電磁線圈壓力Psls。應當注意,在第一實施方 式的用于變速器的液壓控制系統中,第一和第二電磁閥14和15具有共同的構造。
從第一電磁閥14輸出的第一電磁線圈壓力Pslp傳遞至第一滑輪壓力調節閥16。 然后,第一滑輪壓力調節閥16根據第一電磁線圈壓力Pslp來調節管路壓力Pl以產生并輸 出待施加至驅動帶輪的第一滑輪壓力Pin。在此,第一電磁線圈壓力Pslp與第一滑輪壓力 Pin之間關系由以下等式(4)表示。
Pin = n XPslp+P 1. (4) 其中,n是第一滑輪壓力調節閥16處的第一滑輪壓力Pin相對于第一電磁線圈 壓力Pslp的增益,而P 1是常數。增益n和常數P 1的值依據第一滑輪壓力調節閥16的 機械構造、尺寸、以及彈簧負荷來確定。 同時,從第二電磁閥15輸出的第二電磁線圈壓力Psls傳遞至第二滑輪壓力調節 閥17。然后,第二滑輪壓力調節閥17根據第二電磁線圈壓力Psls來調節管路壓力Pl以產 生并輸出待施加至從動帶輪的第二滑輪壓力Pout。第二電磁線圈壓力Psls與第二滑輪壓 力Pout之間關系由以下等式(5)表示。
Pout = a XPsls+P 2. (5) 其中,a是第二滑輪壓力調節閥17處的第二滑輪壓力Pout相對于第二電磁線圈 壓力Psls的增益,而13 2是常數。增益a和常數|3 2的值依據第二滑輪壓力調節閥17的 機械構造、尺寸、以及彈簧負荷來確定。 如上所述,在應用于第一實施方式的帶式無級變速器中,驅動側的缸面積設定成大于從動側的缸面積,且可以使施加至驅動側的第一滑輪壓力Pin的最大值低于施加至從 動側的滑輪壓力的最大值。因此,在第一實施方式中,第二滑輪壓力調節閥17處的第二滑 輪壓力Pout相對于第二電磁線圈壓力Psls的增益a設定成大于第一滑輪壓力調節閥16 處的第一滑輪壓力Pin相對于第一電磁線圈壓力Pslp的增益n(n < a)。因此,盡管第 一和第二電磁閥14和15具有共同的構造且第一和第二電磁線圈壓力Pslp和Psls的最大 值相同,也能夠將第一滑輪壓力Pin的最大值抑制成低于第二滑輪壓力Pout的最大值。
如上所述,在第一實施方式的液壓控制系統中,通過第一和第二電磁閥14和15的 線性電磁線圈的配電控制來控制分別施加至驅動帶輪和從動帶輪的第一滑輪壓力Pin和 第二滑輪壓力Pout以可變地設定帶輪的寬度,從而控制變速器的變速。
從第一滑輪壓力調節閥16輸出的第一滑輪壓力Pin以及從第二電磁閥15輸出的 第二電磁線圈壓力Psls傳遞至第二調節閥18。第二調節閥18根據第一滑輪壓力Pin和第 二電磁線圈壓力Psls來調節調制壓力Pm以產生管路壓力控制油壓Psrv。管路壓力控制油 壓Psrv傳遞至第一調節閥12并用于管路壓力P1的調節。換言之,在第一實施方式中,基 于第一滑輪壓力Pin和第二電磁線圈壓力Psls來調節管路壓力Pl。 接下來,將參考圖6A和圖6B來詳細描述第二調節閥18。第二調節閥18是滑閥式 減壓閥,該減壓閥構造成使得液壓壓力相對于閥芯的作用面積,即柱塞面積,在液壓壓力的 相應的引入孔口處不同。 如圖6A和圖6B所示,在第二調節閥18中,設置了第一到第四的四(4)個孔口 20 至23。從第一滑輪壓力調節閥16輸出的第一滑輪壓力Pin被引至第一孔口20。從第二電 磁閥15輸出的第二電磁線圈壓力Psls被引至第二孔口 21。從調制閥13輸出的調制壓力 Pm被引至第三孔口 22。第四孔口 23連接至第一調節閥12,并通過第四孔口 23輸出管路壓 力控制油壓Psrv。通過第四孔口 23輸出的管路壓力控制油壓Psrv被反饋作為第二調節閥 18的背壓。 第一閥芯24和第二閥芯25在第二調節閥18的內部安裝成能夠沿豎直方向獨立 地移動。第一閥芯24由彈簧26向上偏置并因引至第二孔口 21的第二電磁線圈壓力Psls 而被向下擠壓。第二閥芯25因引至第一孔口 20的第一滑輪壓力Pin而被向下擠壓并因 引至第二孔口 21的第二電磁線圈壓力Psls而被向上擠壓。因此,基于作用在第一閥芯24 上的向下擠壓力,對從第三孔口 22引入的調制壓力Pm進行調節以產生管路壓力控制油壓 Psrv0 在此,第二調節閥18的柱塞面積A1至A3設定成具有如以下等式(6)所表示的關 系。 Al : A2 : A3 = 1 : 1 : 1/ a . (6) 其中,柱塞面積A1是柱塞的凈面積,S卩,第一閥芯24的作用有第二電磁線圈壓力 Psls的部分的有效作用面積;柱塞面積A2是柱塞的凈面積,即,第二閥芯25的作用有第二 電磁線圈壓力Psls的部分的有效作用面積;而柱塞面積A3也是柱塞的凈面積,即,第二閥 芯25的作用有第一滑輪壓力Pin的部分的有效作用面積。因此,在第二調節閥18中,其上 作用有第二電磁線圈壓力Psls的柱塞凈面積Al或A2相對于其上作用有第一滑輪壓力Pin 的柱塞凈面積A3的比率等于第二滑輪壓力調節閥17處的第二滑輪壓力Pout相對于第二 電磁線圈壓力Psls的增益a (A2/A3 = a )。由此,第二調節閥18中的第一滑輪壓力Pin
11的作用力Fl和第二電磁線圈壓力Psls的作用力F2表示為 Fl = A3 X Pin. . . (a) F2 = A2XPsls. (b) 因此,從前述等式推導出等式 Fl = A2XPin/a . . . (c) 因此,在第二調節閥18中,可以比較如下兩個壓力被第二滑輪壓力相對于第二 電磁線圈壓力Psls的增益a所除的第一滑輪壓力Pin(Pin/a),以及第二電磁線圈壓力 Psls。 圖6A圖示了在第二閥芯25處由第一滑輪壓力Pin的作用所引起的向下的擠壓力 超過由第二電磁線圈壓力Psls的作用所引起的向上的擠壓力(Pin/a >Psls)的情況下 第二調節閥18的操作。如圖示,第二閥芯25通過作為較大的擠壓力的由第一滑輪壓力Pin 的作用所引起的擠壓力向下移動,并抵接第一閥芯24的上端。于是,第一滑輪壓力Pin經 由第二閥芯25作用在第一閥芯24上。在這一點處,在靜止狀態下,與從作用在第二閥芯25 上的第一滑輪壓力Pin的擠壓力中減去彈簧26的偏置力的量相對應的力施加至第一閥芯 24作為向下的擠壓力。在第二調節閥18的第一閥芯24處,作為通過第三孔口 22引入的調 節后的輸出壓力(管路壓力控制油壓Psrv)的作用面積的反饋孔口的面積A4等于柱塞面 積A1和A2。因此,在這一點處,從第二調節閥18輸出的管路壓力控制油壓Psrv表示于以 下等式(7)中。 Psrv = vX (Pin/a-AP). . . (7) 在該等式中,AP表示基于彈簧26的偏置力的管路壓力控制油壓Psrv的壓力減 小量,而v表示第二調節閥18處相對于輸出壓力(管路壓力控制油壓Psrv)的增益。
圖6B圖示了在第二閥芯25處由第二電磁線圈壓力Psls的作用所引起的向上的 擠壓力超過由第一滑輪壓力Pin的作用所引起的向下的擠壓力(Pin/a < Psls)的情況下 第二調節閥18的操作。如圖示,第二閥芯25通過作為較大的擠壓力的由第二電磁線圈壓力 Psls的作用所引起的擠壓力向上移動。因此,第一閥芯24離開第二閥芯25,且僅施加由第 二電磁線圈壓力Psls的作用所引起的擠壓力作為作用在第一閥芯24上的向下的擠壓力。 在這一點處,在靜止狀態下,與通過從由第二電磁線圈壓力Psls的作用所引起的擠壓力中 減去彈簧26的偏置力所獲得的量相對應的力施加至第一閥芯24作為向下的擠壓力。因此, 在這一點處,從第二調節閥18輸出的管路壓力控制油壓Psrv表示于以下等式(8)中。
Psrv = vX (Psls-AP). . (8) 當Pin/a和Psls都小于AP時,閥芯24和25都向上移動;因此第二調節閥18 不會輸出油壓,管路壓力控制油壓Psrv變為O。合并考慮,從這種第二調節閥18輸出的管 路壓力控制油壓Psrv表示于以下等式(9)中。
Psrv =恵(O, vX (恵(Pin/a , Psls)-AP)). . . (9) 如上所述,從第二調節閥18輸出的管路壓力控制油壓Psrv被引至第一調節閥 12(圖5)。然后,在第一調節閥12中,根據管路壓力控制油壓Psrv來調節管路壓力Pl。第 一調節閥12中的經過這種調節之后的管路壓力P1與用于該調節的管路壓力控制油壓Psrv 之間的關系表示于以下等式(10)中。
PI = a /vXPsrv+P
12
= a XMAX(O, MAX(Pin/a , Psls)-AP) + P . (10) 其中,|3是常數,且在該實施方式中,13的值為管路壓力的最小允許值Plmin。第 一調節閥12處的管路壓力PI相對于管路壓力控制油壓Psrv的增益等于通過將第二滑輪 壓力調節閥17處的第二滑輪壓力Pout相對于第二電磁線圈壓力Psls的增益a除以第二 調節閥18處的相對于輸出壓力的增益v所獲得的值(a/v)。應當注意,常數|3和增益a/ v是依據第一調節閥12的機械構造、尺寸、以及彈簧負荷所確定的值。 如上所述,在第一實施方式的用于變速器的液壓控制系統中,通過使用以下兩個 壓力中的較大壓力來調節管路壓力PI :通過將第一滑輪壓力Pin除以第二滑輪壓力調節閥 17處的第二滑輪壓力Pout相對于第二電磁線圈壓力Psls的增益a所獲得的壓力(Pin/ a);以及第二電磁線圈壓力Psls。換言之,當第一滑輪壓力Pin相對于第二電磁線圈壓力 Psls的比率(Pin/Psls)等于或低于增益a時,根據第二電磁線圈壓力Psls來調節管路壓 力P1。否則,即,當比率Pin/Psls大于增益a時,根據第一滑輪壓力Pin來調節管路壓力 Pl。 圖7圖示了第一實施方式中的第一和第二滑輪壓力Pin和Pout以及管路壓力PI 相對于第一和第二電磁線圈壓力Pslp和Psls的變化。點劃線PI表示在根據第一滑輪壓 力Pin來確定管路壓力PI的情況下的管路壓力的值。類似地,點劃線P2表示在根據第二 電磁線圈壓力Psls來確定管路壓力PI的情況下的管路壓力的值。這些情況下的線PI和 P2可如以下等式(11)和(12)所表示。實際設定的管路壓力P1是P1和P2中的較大壓力 (PI = MAX(PI, P2))。PI = MAX (Pin- a A P+Plmin, Plmin) . (11)
P2 = MAX (Pout- P 2_ a A P+Plmin, Plmin). . . (12) 由于管路壓力PI還用于除改變變速器的帶輪寬度之外的應用,所以管路壓力PI 總是必須為等于或大于特定壓力的壓力。如果第一調節閥12處的管路壓力PI相對于管路 壓力控制油壓Psrv的增益在整個區域內是常數值,則在這種情況下的PI和P2應當如圖中 的虛線所圖示以確保管路壓力PI等于或大于其最小允許值Plmin,從而將管路壓力PI過 度地設定在低滑輪壓力的區域中。在這一點處,在本實施方式中,管路壓力PI相對于管路 壓力控制油壓Psrv的增益等于第二滑輪壓力Pout相對于第二電磁線圈壓力Psls的增益 a ,但是設置了下限安全值使得管路壓力PI維持于等于或大于最小允許值Plmin。
當第一調節閥12處的管路壓力PI相對于管路壓力控制油壓Psrv的增益在整個 控制區域內是常數值a /v時,將使得管路壓力PI等于最小允許值Plmin的管路壓力控制 油壓Psrv的值限定為預定值S。在管路壓力控制油壓Psrv等于或大于預定值S的區域 內,管路壓力Pl相對于管路壓力控制油壓Psrv的增益設定為值a/v。同時,在管路壓力控 制油壓Psrv小于預定值S的區域內,管路壓力Pl設定為常數值(Plmin),與管路壓力控制 油壓Psrv無關。換言之,在這種情況下的管路壓力PI相對于管路壓力控制油壓Psrv的增 益為0。因此,在本實施方式的液壓控制系統中,第一調節閥12處的管路壓力PI相對于管 路壓力控制油壓Psrv的增益的值設定成在管路壓力控制油壓Psrv小于預定值S的區域 內比在管路壓力控制油壓Psrv等于或大于預定值S的區域內小。 本實施方式的液壓控制系統中的變速比Y與液壓壓力Pl、Pin、Pout、Pslp、以及 Psls之間的關系如圖8所示。如圖示,管路壓力PI設定為略高于第一滑輪壓力Pin和第二滑輪壓力Pout中的較高滑輪壓力的壓力。以此方式,可將管路壓力PI在整個控制區域內 抑制到基本必要的最小值,同時滑輪壓力相對于電磁線圈壓力的增益在驅動側和從動側不 同。 現在,假設第二滑輪壓力調節閥17構造成使得等式(5)中的常數P2變為正 值。在這種情況下,在通過第一滑輪壓力Pin確定管路壓力PI的變速比的加速側的管路 壓力PI與第一滑輪壓力Pin之間的差值(P-a AP)略大于通過第二電磁線圈壓力Psls 確定管路壓力P1的變速比的減速側的管路壓力P1與第二滑輪壓力Pout之間的差值 (13-a AP-|32)。該事實有助于如下所述的可控性的提高。 在滿足條件Pin/a >Psls的變速比的加速側,可通過以下四個步驟(Al)至(A4) 來改變管路壓力PI : (Al)在第一電磁閥14處改變第一電磁線圈壓力Pslp ; (A2)根據第一電磁線圈壓力Pslp的改變,在第一滑輪壓力調節閥16處改變第一 滑輪壓力Pin ; (A3)根據第一滑輪壓力Pin的改變,在第二調節閥18處改變管路壓力控制油壓 Psrv ;以及 (A4)根據管路壓力控制油壓Psrv的改變,在第一調節閥12處改變管路壓力Pl。
同時,在滿足條件Pin/a < Psls的變速比的減速側,可僅通過以下三個步驟(Bl) 至(B3)來改變管路壓力PI : (Bl)在第二電磁閥15處改變第二電磁線圈壓力Psls ; (B2)根據第二電磁線圈壓力Psls的改變,在第二調節閥18處改變管路壓力控制 油壓Psrv ;以及 (B3)根據管路壓力控制油壓Psrv的改變,在第一調節閥12處改變管路壓力Pl。
如上所述,在變速比的加速側,改變管路壓力Pl所需的步驟多包括一個步驟,相 應地,管路壓力Pl相對于電磁線圈壓力的變化的響應性低。關于這一點,在第一實施方式 中,管路壓力Pl設定成在變速比的加速側相對于第一滑輪壓力Pin具有較大的容差。因此, 不太可能發生當試圖快速改變第一滑輪壓力Pin時,管路壓力Pl的響應延遲并因此延遲 第一滑輪壓力Pin的改變。在變速比的減速側,管路壓力Pl相對于電磁線圈壓力的變化的 響應性高。因此,即使管路壓力Pl相對于第二滑輪壓力Pout的容差較小,也能夠適當確保 可控性。 第一實施方式構造成使得第一調節閥12和第二調節閥18相當于管路壓力調節機 構。 第一實施方式的用于變速器的液壓控制系統具有以下有益效果。
(1)管路壓力Pl由第一調節閥12和第二調節閥18基于第一滑輪壓力Pin和第 二電磁線圈壓力Psls來調節。更具體地,管路壓力Pl通過使用以下壓力中的較高壓力來 調節通過將第一滑輪壓力Pin除以第二滑輪壓力調節閥17處的第二滑輪壓力Pout相對 于第二電磁線圈壓力Psls的增益a所獲得的壓力Pin/a,以及第二電磁線圈壓力Psls。 換言之,當第一滑輪壓力Pin相對于第二電磁線圈壓力Psls的比率(Pin/Psls)等于或小 于增益a時,管路壓力Pl根據第二電磁線圈壓力Psls來調節,而當比率Pin/Psls大于增 益a時,管路壓力Pl根據第一滑輪壓力Pin來調節。因此,第一滑輪壓力調節閥16處的
14第一滑輪壓力Pin相對于第一電磁線圈壓力Pslp的增益n和第二滑輪壓力調節閥17處 的第二滑輪壓力Pout相對于第二電磁線圈壓力Psls的增益a可以單獨設定,且同時,可 在整個控制區域內將管路壓力PI抑制到基本必要的最小值。 當比率(Pin/Psls)等于或小于增益a時,可估計第二滑輪壓力Pout變為等于或 大于第一滑輪壓力Pin。當比率(Pin/Psls)大于增益a時,可估計第一滑輪壓力Pin變為 大于第二滑輪壓力Pout。因此,可適當調節管路壓力使得能夠確保必要的滑輪壓力。
可估計如果被增益a所除的第一滑輪壓力Pin(Pin/a)高于第二電磁線圈壓 力Psls,則第一滑輪壓力Pin變為高于第二滑輪壓力Pout ;如果不是這樣,則第二滑輪壓力 Pout變為高于第一滑輪壓力Pin。因此,可適當調節管路壓力使得能夠確保必要的滑輪壓 力。 (2)第二滑輪壓力調節閥17處的第二滑輪壓力Pout相對于第二電磁線圈壓力 Psls的增益a設定成大于第一滑輪壓力調節閥16處的第一滑輪壓力Pin相對于第一電磁 線圈壓力Pslp的增益n。因此,盡管第一和第二電磁閥14和15具有共同的構造,S卩,盡管 第一和第二電磁線圈壓力Pslp和Psls的最大值相同,但是可將第一滑輪壓力Pin的最大 值抑制為低于第二滑輪壓力Pout的最大值,從而最優化滑輪壓力控制。
(3)設置了第二調節閥18和第一調節閥12,第二調節閥18基于第一滑輪壓力Pin 和第二電磁線圈壓力Psls產生管路壓力控制油壓Psrv,第一調節閥12通過使用管路壓力 控制油壓Psrv來調節管路壓力Pl。第一調節閥12和第二調節閥18基于第一滑輪壓力Pin 和第二電磁線圈壓力Psls來調節管路壓力Pl。因此,可通過相對簡單的構造來制造用于變 速器的液壓控制系統。 (4)在第二調節閥18中,柱塞的作用有第二電磁線圈壓力Psls的部分的凈面積 Al或A2相對于柱塞的作用有第一滑輪壓力Pin的部分的凈面積A3的比率等于增益a 。因 此,可通過使用兩個壓力Pin/a和Psls中的較高者通過相對簡單的構造來調節管路壓力 Pl。 (5)在將管路壓力PI維持為最小允許值Plmin或更大的范圍內,使管路壓力PI相 對于兩個壓力Pin/a和Psls中的較高者的增益等于第二滑輪壓力調節閥17處的第二滑 輪壓力Pout相對于第二電磁線圈壓力Psls的增益a 。因此,可在整個控制區域內將管路 壓力PI適當調節至基本必要的最小值。 (6)在管路壓力控制油壓Psrv低于預定值的區域內,第一調節閥12處的管路壓力 PI相對于管路壓力控制油壓Psrv的增益設定為比在管路壓力控制油壓Psrv等于或大于該 預定值的區域內的增益小的值。更具體地,在管路壓力PI在增益為常數的情況下變為小于 最小允許值Plmin的區域內,提供了下限安全值使得管路壓力PI變為最小允許值Plmin。 因此,可在整個控制區域內防止管路壓力PI的過量設定。 (7)在未設置專用于調節管路壓力PI的電磁閥的情況下,可實現適當的管路壓力 控制。因此,可減小液壓控制系統的成本。 (8)在變速比的加速側,管路壓力PI設定為相對于第一滑輪壓力Pin具有較大的 容差。因此,不太可能發生管路壓力PI將變得對第一滑輪壓力Pin的快速改變缺乏響應。 另一方面,在變速比的減速側,管路壓力PI相對于滑輪壓力的變化的響應性高。因此,將管 路壓力PI相對于第二滑輪壓力Pout的容差設定得小,從而提高里程數并抑制里程數變化。
(9)在變速比的減速側,管路壓力P1根據從第二電磁閥15輸出的第二電磁線圈壓 力Psls來調節。因此,在該過程中,可通過較少的步驟來改變管路壓力P1。由此,可確保管 路壓力P1的增大率,而且在變速比Y轉變至減速側時,例如,在車輛減速期間,可允許第二 滑輪壓力Pout迅速增加。 本發明的第一實施方式還可以如下方式修改。
第一改進實施方式 在第一實施方式中,管路壓力Pl相對于兩個壓力Pin/a和Psls中的較高壓力的 增益設定為等于第二滑輪壓力調節閥17處的第二滑輪壓力Pout相對于第二電磁線圈壓力 Psls的增益a以調節管路壓力P1。當以此方式設定增益時,可有效防止過量的管路壓力 Pl。 但是,只要該過量的管路壓力PI未變得顯著,則管路壓力PI相對于較高壓力 (MAX(Pin/a , Psls))的增益e可設定為略小于增益a的值。圖9圖示了在如此設定增 益的情況下的第二滑輪壓力Pout和管路壓力PI相對于第二電磁線圈壓力Psls的變化的 示例。 在這種情況下,在管路壓力控制油壓Psrv低的區域中,管路壓力PI變為過量。因 此,如點劃線所示,期望通過將增益e的值設定成在管路壓力控制油壓Psrv小于預定值的 區域A中比在管路壓力控制油壓Psrv等于或大于該預定值的區域B中小來減小過量的管 路壓力Pl。 第二改進實施方式 在第一實施方式中,管路壓力Pl在變速比的加速側的管路壓力Pl容差(或管路 壓力Pl與第一滑輪壓力Pin之間的差值)比在變速比的減速側的管路壓力P1容差(或管 路壓力Pl與第二滑輪壓力Pout之間的差值)大。在管路壓力Pl的響應性較低的變速比 的加速側,保留用于管路壓力Pl的較大容差以確保可控性,但是在管路壓力Pl的響應性較 高的變速比的減速側,可減小該容差以將管路壓力Pl設低。 在這樣的情況下,在根據第一滑輪壓力Pin直接調節管路壓力Pl的變速比的加速 側的區域內,第一滑輪壓力Pin與管路壓力Pl之間的壓差的變化可抑制為較小。但是,在 根據第二電磁線圈壓力Psls調節管路壓力Pl的變速比的減速側的區域內,第二滑輪壓力 Pout與管路壓力Pl之間的壓差的變化變得較大。因此,如果考慮壓差的這種變化,則期望 變速比的減速側的管路壓力Pl的容差比變速比的加速側的管路壓力Pl的容差大。
通過構造第二滑輪壓力調節閥17使得等式(5)中的常數P2變為負值,這種設定 是可能的。這種情況下的液壓壓力與變速比Y之間的關系如圖10所示,其中,可確保變速 比的減速側的管路壓力Pl的容差或者管路壓力Pl與第二滑輪壓力Pout之間的壓差為較 大。在這種情況下,管路壓力Pl的控制準確性高的變速比的加速側的管路壓力Pl的容差, 即,管路壓力Pl與第一滑輪壓力Pin之間的壓差可設定得小。因此,在變速比的加速側,管 路壓力Pl可設定得較小,從而提高里程數并減小里程數的變化。 圖IIA和圖IIB分別圖示了在等式(5)中的常數P2具有負值的情況下的第二滑 輪壓力調節閥的示例。圖IIA中所圖示的第二滑輪壓力調節閥的示例構造成使得用作為相 對于第二電磁線圈壓力Psls的阻力的恒定油壓Pa總是施加至閥芯30。比較而言,在圖11B 中所圖示的第二滑輪壓力調節閥的另一示例中,閥芯31總是由彈簧32偏置,彈簧32設置
16成用于產生相對于第二電磁線圈壓力Psls的阻力。在兩種示例中,通過由恒定油壓Pa或 彈簧32所產生的阻力使得等式(5)中的常數P2變為負值。
第一實施方式還可修改如下。 在第一實施方式中,第一調節閥12處的管路壓力Pl相對于管路壓力控制油壓 Psrv的增益在管路壓力Pl等于或大于最小允許值Plmin的區域內維持為a/v。但是,管 路壓力Pl相對于管路壓力控制油壓Psrv的增益并不局限于此,而是可被設定為任意適當 的值。但是,應當理解,為了防止過量的管路壓力Pl,期望將管路壓力Pl相對于管路壓力控 制油壓Psrv的增益設定為與增益a /v相同的值或比這略小的值。 在第一實施方式中,第二調節閥18構造成使得作用有第二電磁線圈壓力Psls的 部分的柱塞面積與作用有第一滑輪壓力Pin的部分的柱塞面積的比率等于第二滑輪壓力 Pout相對于第二電磁線圈壓力Psls的增益a。然后,從Pin/a和Psls中選擇較高的一 個并調節管路壓力Pl。但是,應當理解,即使未設定柱塞面積的比率,當設置適當的減壓機 構以使得能夠進行與上述選擇類似的選擇時,也可類似地調節管路壓力。
在第一實施方式中,通過使用以下壓力中的較高者來調節管路壓力Pl :被第二滑 輪壓力調節閥17處的第二滑輪壓力Pout相對于第二電磁線圈壓力Psls的增益a所除的 第一滑輪壓力Pin,以及第二電磁線圈壓力Psls。然后,在驅動側和從動側單獨地設定滑輪 壓力相對于電磁線圈壓力的增益,同時在整個控制區域內將管路壓力Pl抑制為基本必要 的最小值。但是,應當理解,當以如下的(I)和(II)中所述的以下模式來調節管路壓力Pl 時,也可實現這種效果。 (I)當比率Pin/Psls等于或小于增益a時,根據第二電磁線圈壓力Psls來調節 管路壓力Pl。 (II)如果不是這樣,即,如果比率(Pin/Psls)大于增益a ,則根據第一滑輪壓力 Pin來調節管路壓力Pl。例如,可通過使用兩個壓力——增益a與第二電磁線圈壓力Psls 的乘積、以及第一滑輪壓力Pin——中較高的一個(MAX(a XPsls, Pin))來調節管路壓力 Pl。該實施方式也能夠調節管路壓力。 代替通過使用被增益a所除的第一滑輪壓力Pin和第二電磁線圈壓力Psls中的 較高者來調節管路壓力Pl,還可通過使用增益a與第二電磁線圈壓力Psls的乘積和第一 滑輪壓力Pin中的較高者來調節管路壓力。
第二實施方式 接下來,將參考圖12和圖13來描述第二實施方式的用于變速器的液壓控制系統。 關注與第一實施方式的不同點。與第一實施方式的元件相同或相似的元件由相同的參考數 字表示并省略其詳細說明。 在第一實施方式的系統中,在變速比的加速側,根據第一滑輪壓力Pin來調節管 路壓力Pl ;而在變速比的減速側,根據第二電磁線圈壓力Psls來調節管路壓力Pl。由此, 在管路壓力Pl的響應性低的變速比的加速側,確保用于管路壓力Pl的較大容差以確保可 控性;但是,在變速比的減速側,例如,在車輛減速期間,使管路壓力Pl的響應性變高以確 保變速比Y的變化速度。但是,依據車輛應用,可能出現需要在變速比的減速側確保可控 性或者在變速比的加速側確保變速比Y的變化速度。 第二實施方式的系統設計用于滿足這種需求。具體地,基于第二滑輪壓力Pout和
17第一電磁線圈壓力Pslp來調節管路壓力Pl。 圖12圖示了第二實施方式的用于變速器的液壓控制系統的構造。第二實施方式 的系統的構造除第一調節閥40和第二調節閥41之外與第一實施方式的構造相同。在應用 了第二實施方式的液壓控制系統的無級變速器中,從動側的缸面積設定成大于驅動側的缸 面積。因此,與驅動帶輪的寬度變化相比,可在較低的油壓下實現從動帶輪的寬度變化。
在第二實施方式的液壓控制系統中所使用的第二調節閥41構造成根據第二滑輪 壓力Pout和第一電磁線圈壓力Pslp來產生管路壓力控制油壓Psrv并將管路壓力控制油 壓Psrv輸出至第一調節閥40。在本實施方式的第二調節閥41中,作用有第一電磁線圈壓 力Pslp的柱塞的凈面積A6相對于作用有第二滑輪壓力Pout的柱塞的凈面積A5的比率等 于第一滑輪壓力調節閥16處的第一滑輪壓力Pin相對于第一電磁線圈壓力Pslp的增益 n (A6/A5 = n)。增益n設定成大于前面提到的增益a 。 第二調節閥41中的在第二調節閥41處的第二滑輪壓力Pout的作用力F3和第一
電磁線圈壓力Pslp的作用力F4表示為 F3 = A5XPout. . . (d) F4 = A6XPslp. . . (e) 因此,從前述等式推導出以下等式 F3 = A6XPout/n. . . (f) 因此,在第二調節閥41中,可比較兩個壓力被增益n所除的第二滑輪壓力 Pout (Pout/n)和第一電磁線圈壓力Pslp。 從第二調節閥41輸出的管路壓力控制油壓Psrv表示于以下等式(13)中。
Psrv = MAX(O, vX (MAX(Pout/ n , Pslp)-AP)). . . (13) 另外,在第二實施方式的第二調節閥41中,設置下限安全值使得從第二調節閥41 輸出的管路壓力控制油壓Psrv不變為小于0。具體地,當Pout/ n和Pslp都小于AP時, 第二調節閥41不輸出油壓,且管路壓力控制油壓Psrv變為0。 在本實施方式的液壓控制系統中,第一調節閥40中的調節后的管路壓力PI與在 調節中所使用的管路壓力控制油壓Psrv之間的關系表示于以下等式(14)中。
PI = n/vXPsrv+P = n X恵(O,恵(Pout/n , Pslp)-AP) + P . (14) 第一調節閥40處的管路壓力PI相對于管路壓力控制油壓Psrv的增益等于通過 將第一滑輪壓力調節閥16處的第一滑輪壓力Pin相對于第一電磁線圈壓力Pslp的增益n 除以第二調節閥41處的相對于管路壓力控制油壓Psrv的增益v(n/v)所獲得的值。應 當注意,通過第一調節閥40所調節的管路壓力PI設定為使得管路壓力PI由于相對于管 路壓力控制油壓Psrv的下限安全值而不會變為小于最小允許值Plmin。換言之,同樣在第 二實施方式的液壓控制系統中,使第一調節閥40處的管路壓力PI相對于管路壓力控制油 壓Psrv的增益的值在管路壓力控制油壓Psrv小于預定值的區域內比在管路壓力控制油壓 Psrv等于或大于該預定值的區域內小。 圖13圖示了在第二實施方式的液壓控制系統中的變速比Y與液壓壓力(Pl、Pin、 Pout、Pslp、Psls等)之間的關系。如圖示,同樣在第二實施方式中,管路壓力P1設定為略 高于第一滑輪壓力Pin和第二滑輪壓力Pout中的較高者的壓力,且可以將管路壓力PI抑
18制為基本必要的最小值而不管滑輪壓力相對于電磁線圈壓力的增益在驅動側和從動側是 不同的。 假設第一滑輪壓力調節閥16構造成使得等式(4)中的常數13 1具有正值。在這 種情況下,在基于第二滑輪壓力Pout來確定管路壓力PI的變速比的減速側的管路壓力PI 與第一滑輪壓力Pin之間的差值(e-a AP)比在基于第一電磁線圈壓力Pslp來確定管路 壓力Pl的變速比的加速側的管路壓力Pl與第一滑輪壓力Pin之間的差值(13-a AP-13 1) 大出與常數13 1相對應的量。因此,在為改變管路壓力PI而需要更多步驟且具有較低的管 路壓力PI的響應性的變速比的減速側,確保管路壓力PI的較大容差以適當地確保可控性。 另一方面,在具有較高的管路壓力PI的響應性的變速比的加速側,設定較小的管路壓力PI 的容差,并將管路壓力PI相應地抑制得較低,從而提高里程數并抑制里程數的變化。
第二實施方式構造成使得第一調節閥40和第二調節閥41相當于管路壓力調節機 構。 第二實施方式的用于變速器的液壓控制系統具有以下有益效果。
(1)管路壓力PI由第一調節閥40和第二調節閥41基于第一電磁線圈壓力Pslp 和第二滑輪壓力Pout來調節。更具體地,管路壓力PI通過使用以下壓力中的較高者來調 節通過將第二滑輪壓力Pout除以第一滑輪壓力調節閥16處的第一滑輪壓力Pin相對于 第一電磁線圈壓力Pslp的增益n所獲得的壓力Pout/ n ,以及第一電磁線圈壓力Pslp。換 言之,當第二滑輪壓力Pout相對于第一電磁線圈壓力Pslp的比率(Pout/Pslp)等于或小 于增益n時,管路壓力Pl根據第一電磁線圈壓力Pslp來調節,而當比率Pout/Pslp大于 增益n時,管路壓力Pl根據第二滑輪壓力Pout來調節。因此,第一滑輪壓力調節閥16處 的第一滑輪壓力Pin相對于第一電磁線圈壓力Pslp的增益n和第二滑輪壓力調節閥17 處的第二滑輪壓力Pout相對于第二電磁線圈壓力Psls的增益a可以單獨設定,且同時, 可在整個控制區域內將管路壓力PI抑制到基本必要的最小值。 當比率(Pout/Pslp)等于或小于增益n時,可估計第一滑輪壓力Pin變為等于或 大于第二滑輪壓力Pout。當比率(Pout/Pslp)大于增益n時,可估計第二滑輪壓力Pout 變為大于第一滑輪壓力Pin。因此,可適當調節管路壓力使得能夠確保必要的滑輪壓力。
可估計如果被增益n所除的第二滑輪壓力Pout (Pout/ n)高于第一電磁線圈壓 力Pslp,則第二滑輪壓力Pout變為高于第一滑輪壓力Pin ;如果不是這樣,則第一滑輪壓力 Pin變為高于第二滑輪壓力Pout。因此,可適當調節管路壓力使得能夠確保必要的滑輪壓 力。 (2)第一滑輪壓力Pin相對于第一電磁線圈壓力Pslp的增益n設定成大于第 二滑輪壓力調節閥17處的第二滑輪壓力Pout相對于第二電磁線圈壓力Psls的增益a 。 因此,盡管第一和第二電磁閥14和15具有共同的構造,S卩,盡管第一和第二電磁線圈壓力 Pslp和Psls的最大值相同,但是可將第二滑輪壓力Pout的最大值抑制為低于第一滑輪壓 力Pin的最大值,從而最優化滑輪壓力控制。 (3)設置了第二調節閥41和第一調節閥40,第二調節閥41基于第二滑輪壓力 Pout和第一電磁線圈壓力Pslp產生管路壓力控制油壓Psrv,第一調節閥40通過使用管路 壓力控制油壓Psrv來調節管路壓力Pl。第一調節閥40和第二調節閥41基于第二滑輪壓 力Pout和第一電磁線圈壓力Pslp來調節管路壓力Pl。因此,可通過相對簡單的構造來制造用于變速器的液壓控制系統。 (4)在第二調節閥41中,柱塞的作用有第一電磁線圈壓力Pslp的部分的凈面積 A5相對于柱塞的作用有第二滑輪壓力Pout的部分的凈面積A4的比率等于增益n。因此, 可通過使用兩個壓力Pout/ n和Pslp中的較高者通過相對簡單的構造來調節管路壓力Pl。
(5)在將管路壓力Pl維持為最小允許值Plmin或更大的范圍內,使管路壓力Pl相 對于兩個壓力Pout/ n和Pslp中的較高者的增益等于第一滑輪壓力調節閥16處的第一滑 輪壓力Pin相對于第一電磁線圈壓力Pslp的增益n。因此,可在整個控制區域內將管路壓 力Pl適當調節至基本必要的最小值。 (6)在管路壓力控制油壓Psrv低于預定值的區域內,第一調節閥40處的管路壓力 Pl相對于管路壓力控制油壓Psrv的增益設定為比在管路壓力控制油壓Psrv等于或大于該 預定值的區域內的增益小的值。更具體地,在管路壓力Pl在增益為常數的情況下變為小于 最小允許值Plmin的區域內,設置下限安全值使得管路壓力Pl變為最小允許值Plmin。因 此,可在整個控制區域內防止管路壓力Pl的過量設定。 (7)在未設置專用于調節管路壓力Pl的電磁閥的情況下,可實現適當的管路壓力 控制。因此,可減小液壓控制系統的成本。 (8)在變速比的加速側,管路壓力Pl設定為相對于第二滑輪壓力Pout具有較大 的容差。因此,不太可能發生管路壓力Pl將變得對第二滑輪壓力Pout的快速改變缺乏響 應。另一方面,在變速比的減速側,管路壓力P1相對于滑輪壓力的變化的響應性高。因此, 將管路壓力Pl相對于第一滑輪壓力Pin的容差設定得小,從而提高里程數并抑制里程數的 變化。 (9)在變速比的減速側,管路壓力P1根據從第一電磁閥14輸出的第一電磁線圈壓 力Pslp來調節。因此,在該過程中,可通過較少的步驟來改變管路壓力P1。由此,可確保管 路壓力P1的增大率,而且在變速比Y轉變至減速側時,例如在車輛減速期間,可允許第二 滑輪壓力Pout的迅速增加。 在第二實施方式中,在根據第二滑輪壓力Pout直接調節管路壓力Pl的變速比的 減速側的區域內的第二滑輪壓力Pout與管路壓力Pl之間的壓差的變化可抑制成小于在根 據第一滑輪壓力Pin直接調節管路壓力Pl的變速比的加速側的區域內的第一滑輪壓力Pin 與管路壓力Pl之間的壓差的變化。因此,如果考慮到壓差的這種變化,則期望變速比的加 速側的管路壓力Pl的容差大于變速比的減速側的管路壓力Pl的容差。通過構造第一滑輪 壓力調節閥16使得等式(4)中的常數13 1變為負值,這種設定是可能的。在這種情況下, 管路壓力P1的控制準確性高的變速比的減速側的管路壓力P1的容差,即,管路壓力Pl與 第二滑輪壓力Pout之間的壓差可設定得小。因此,在變速比的減速側,管路壓力Pl可設定 得較小,從而提高里程數并減小里程數的變化。 圖14A和圖14B分別圖示了在等式(4)中的常數P 1具有負值的情況下的第一滑 輪壓力調節閥的示例。圖14A中所圖示的第一滑輪壓力調節閥的示例構造成使得用作為相 對于第一電磁線圈壓力Pslp的阻力的恒定油壓Pa總是施加至閥芯50。比較而言,在圖14B 中所圖示的第一滑輪壓力調節閥的另一示例中,閥芯51總是由彈簧52偏置,彈簧52設置 成用于產生相對于第一電磁線圈壓力Pslp的阻力。在兩種示例中,通過由恒定油壓Pa或 彈簧52所產生的阻力使得等式(4)中的常數13 1變為負值。
本發明的第二實施方式還可以以如下方式修改。 在第二實施方式中,第一調節閥40處的管路壓力PI相對于管路壓力控制油壓 Psrv的增益在管路壓力Pl等于或大于最小允許值Plmin的區域內維持為n/v。但是,管 路壓力PI相對于管路壓力控制油壓Psrv的增益并不局限于此,而是可被設定為任意適當 的值。但是,應當理解,為了防止過量的管路壓力Pl,期望將管路壓力PI相對于管路壓力控 制油壓Psrv的增益設定為與增益n/v相同的值或比這略小的值。 在第二實施方式中,第二調節閥41構造成使得作用有第一電磁線圈壓力Pslp的 部分的柱塞面積與作用有第二滑輪壓力Pout的部分的柱塞面積的比率等于第一滑輪壓力 Pin相對于第一電磁線圈壓力Pslp的增益n。然后,從Pin/n和Pslp中選擇較高的一個 并調節管路壓力Pl。但是,應當理解,即使未設定柱塞面積的比率,當設置適當的減壓機構 以使得能夠進行與上述選擇類似的選擇時,也可類似地調節管路壓力。 在第二實施方式中,通過使用以下壓力中的較高者來調節管路壓力Pl :被第一滑 輪壓力調節閥16處的第一滑輪壓力Pin相對于第一電磁線圈壓力Pslp的增益n所除的 第二滑輪壓力Pout,以及第一電磁線圈壓力Pslp。然后,在驅動側和從動側單獨地設定滑 輪壓力相對于電磁線圈壓力的增益,同時在整個控制區域內將管路壓力Pl抑制為基本必 要的最小值。但是,應當理解,當如以下的(in)和(IV)中所述的下述模式來調節管路壓 力Pl時,也可實現這種效果。 (III)當比率Pout/Pslp等于或小于增益n時,根據第一電磁線圈壓力Pslp來調 節管路壓力Pl。 (IV)如果不是這樣,S卩,如果比率(Pout/Pslp)大于增益n,則根據第二滑輪壓
力Pout來調節管路壓力Pl。例如,可通過使用兩個壓力一增益n與第一電磁線圈壓力
Pslp的乘積、以及第二滑輪壓力Pout——中較高的一個(MAX( n XPslp, Pout))來調節管 路壓力P1。該實施方式使得能夠調節管路壓力。 代替通過使用被增益n所除的第二滑輪壓力Pout和第一電磁線圈壓力Pslp中
的較高者來調節管路壓力Pl,還可通過使用增益n與第一電磁線圈壓力Pslp的乘積和第
二滑輪壓力Pout中的較高者來調節管路壓力。 以上實施方式可以如下羅列的各種形式來實施。 在以上實施方式中,第一調節閥12和40構造成使得等式(10)和(14)中的常數13 變為管路壓力P1的最小允許值Plmin。但是,只要總是確保等于或大于最小允許值Plmin 的管路壓力Pl,則常數13可以取除此之外的任意值。 以上實施方式中的各閥的結構可以改變,只要維持等同的功能性即可。 在以上實施方式的每一個中,通過使用兩個閥——即,根據滑輪壓力和電磁線圈
壓力來產生并輸出管路壓力控制油壓Psrv的第二調節閥18或41、以及根據管路壓力控制
油壓Psrv來調節管路壓力Pl的第一調節閥12或40——來調節管路壓力Pl。但是,液壓
控制系統的閥的構造可以改變,而且可使用單個調節閥或者三個或更多閥來執行與通過使
用兩個閥實現的功能相等同的功能。
2權利要求
一種用于變速器的液壓控制系統,所述液壓控制系統對用于調節施加至驅動帶輪和從動帶輪的滑輪壓力的液壓壓力進行控制,所述驅動帶輪和所述從動帶輪兩者由帶圍繞其纏繞,其中,所述變速器通過根據所述滑輪壓力改變所述帶輪的帶纏繞半徑來改變速度,所述系統的特征在于包括第一電磁閥,所述第一電磁閥用于產生第一電磁線圈壓力以調節待施加至所述驅動帶輪的第一滑輪壓力;第二電磁閥,所述第二電磁閥用于產生第二電磁線圈壓力以調節待施加至所述從動帶輪的第二滑輪壓力;第一滑輪壓力調節閥,所述第一滑輪壓力調節閥用于根據所述第一電磁線圈壓力來調節作為源控制壓力的管路壓力以產生所述第一滑輪壓力;第二滑輪壓力調節閥,所述第二滑輪壓力調節閥用于根據所述第二電磁線圈壓力來調節所述管路壓力以產生所述第二滑輪壓力;以及管路壓力調節機構,所述管路壓力調節機構用于基于所述第一滑輪壓力和所述第二電磁線圈壓力來調節所述管路壓力。
2. 如權利要求l所述的系統,其中,如果所述第一滑輪壓力相對于所述第二電磁線圈壓力的比率等于或小于所述第二滑輪壓力調節閥處的所述第二滑輪壓力相對于所述第二電磁線圈壓力的增益,則所述管路壓力調節機構根據所述第二電磁線圈壓力來調節所述管路壓力,而且如果不是這樣,則所述管路壓力調節機構根據所述第一滑輪壓力來調節所述管路壓力。
3. 如權利要求l所述的系統,其中,所述管路壓力調節機構通過使用以下兩個壓力中的較高壓力來調節所述管路壓力被所述第二滑輪壓力調節閥處的所述第二滑輪壓力相對于所述第二電磁線圈壓力的增益所除的所述第一滑輪壓力,以及所述第二電磁線圈壓力。
4. 如權利要求1至3中任一項所述的系統,其中,所述第二滑輪壓力調節閥處的所述第二滑輪壓力相對于所述第二電磁線圈壓力的增益設定為大于所述第一滑輪壓力調節閥處的所述第一滑輪壓力相對于所述第一電磁線圈壓力的增益。
5. 如權利要求1至4中任一項所述的系統,其中,所述管路壓力調節機構包括第二調節閥,所述第二調節閥用于基于所述第一滑輪壓力和所述第二電磁線圈壓力來產生管路壓力控制油壓;以及第一調節閥,所述第一調節閥用于通過使用所述管路壓力控制油壓來調節所述管路壓力。
6. 如權利要求5所述的系統,其中,在所述第二調節閥中,柱塞的作用有所述第二電磁線圈壓力的凈面積與所述柱塞的作用有所述第一滑輪壓力的凈面積的比率等于所述第二滑輪壓力調節閥處的所述第二滑輪壓力相對于所述第二電磁線圈壓力的增益。
7. 如權利要求5或6所述的系統,其中,所述第二調節閥根據以下壓力中的較高壓力來產生所述管路壓力控制油壓被所述第二滑輪壓力調節閥處的所述第二滑輪壓力相對于所述第二電磁線圈壓力的增益所除的所述第一滑輪壓力,以及所述第二電磁線圈壓力;而且所述管路壓力相對于所述較高壓力的增益等于所述第二滑輪壓力調節閥處的所述第二滑輪壓力相對于所述第二電磁線圈壓力的所述增益。
8. 如權利要求5或6所述的系統,其中,所述第一調節閥處的所述管路壓力相對于所述管路壓力控制油壓的增益設定成在所述管路壓力控制油壓小于預定值的區域內比在所述管路壓力控制油壓等于或大于所述預定值的區域內具有更小的值。
9. 如權利要求1至8中任一項所述的系統,其中,所述第二滑輪壓力調節閥具有閥芯,而且恒定的油壓總是施加到所述閥芯作為相對于所述第二電磁線圈壓力的阻力。
10. 如權利要求1至8中任一項所述的系統,其中,所述第二滑輪壓力調節閥具有閥芯,而且所述閥芯由產生相對于所述第二電磁線圈壓力的阻力的彈簧偏置。
11. 一種用于變速器的液壓控制系統,所述液壓控制系統對用于調節施加至驅動帶輪和從動帶輪的滑輪壓力的液壓壓力進行控制,所述驅動帶輪和所述從動帶輪兩者由帶圍繞其纏繞,其中,所述變速器通過根據所述滑輪壓力改變所述帶輪的帶纏繞半徑來改變速度,所述系統的特征在于包括第一電磁閥,所述第一電磁閥用于產生第一電磁線圈壓力以調節待施加至所述驅動帶輪的第一滑輪壓力;第二電磁閥,所述第二電磁閥用于產生第二電磁線圈壓力以調節待施加至所述從動帶輪的第二滑輪壓力;第一滑輪壓力調節閥,所述第一滑輪壓力調節閥用于根據所述第一電磁線圈壓力來調節作為源控制壓力的管路壓力以產生所述第一滑輪壓力;第二滑輪壓力調節閥,所述第二滑輪壓力調節閥用于根據所述第二電磁線圈壓力來調節所述管路壓力以產生所述第二滑輪壓力;以及管路壓力調節機構,所述管路壓力調節機構用于基于所述第二滑輪壓力和所述第一電磁線圈壓力來調節所述管路壓力。
12. 如權利要求ll所述的系統,其中,如果所述第二滑輪壓力相對于所述第一電磁線圈壓力的比率等于或小于所述第一滑輪壓力調節閥處的所述第一滑輪壓力相對于所述第一電磁線圈壓力的增益,則所述管路壓力調節機構根據所述第一電磁線圈壓力來調節所述管路壓力,而且如果不是這樣,則所述管路壓力調節機構根據所述第二滑輪壓力來調節所述管路壓力。
13. 如權利要求ll所述的系統,其中,所述管路壓力調節機構通過使用以下兩個壓力中的較高壓力來調節所述管路壓力被所述第一滑輪壓力調節閥處的所述第一滑輪壓力相對于所述第一電磁線圈壓力的增益所除的所述第二滑輪壓力,以及所述第一電磁線圈壓力。
14. 如權利要求11至13中任一項所述的系統,其中,所述第一滑輪壓力調節閥處的所述第一滑輪壓力相對于所述第一電磁線圈壓力的增益設定為大于所述第二滑輪壓力調節閥處的所述第二滑輪壓力相對于所述第二電磁線圈壓力的增益。
15. 如權利要求11至14中任一項所述的系統,其中,所述管路壓力調節機構包括第二調節閥,所述第二調節閥用于基于所述第二滑輪壓力和所述第一電磁線圈壓力來產生管路壓力控制油壓;以及第一調節閥,所述第一調節閥用于通過使用所述管路壓力控制油壓來調節所述管路壓力。
16. 如權利要求15所述的系統,其中,在所述第二調節閥中,柱塞的作用有所述第一電磁線圈壓力的凈面積與所述柱塞的作用有所述第二滑輪壓力的凈面積的比率等于所述第一滑輪壓力調節閥處的所述第一滑輪壓力相對于所述第一電磁線圈壓力的增益。
17. 如權利要求15或16所述的系統,其中,所述第二調節閥根據以下壓力中的較高壓力來產生所述管路壓力控制油壓被所述第一滑輪壓力調節閥處的所述第一滑輪壓力相對于所述第一電磁線圈壓力的增益所除的所述第二滑輪壓力,以及所述第一電磁線圈壓力;而且所述管路壓力相對于所述較高壓力的增益等于所述第一滑輪壓力調節閥處的所述第一滑輪壓力相對于所述第一電磁線圈壓力的所述增益。
18. 如權利要求15或16所述的系統,其中,所述第一調節閥處的所述管路壓力相對于所述管路壓力控制油壓的增益設定成在所述管路壓力控制油壓小于預定值的區域內比在所述管路壓力控制油壓等于或大于所述預定值的區域內具有更小的值。
19. 如權利要求11至18中任一項所述的系統,其中,所述第一滑輪壓力調節閥具有閥芯,而且恒定的油壓總是施加到所述閥芯作為相對于所述第一電磁線圈壓力的阻力。
20. 如權利要求11至18中任一項所述的系統,其中,所述第一滑輪壓力調節閥具有閥芯,而且所述閥芯由產生相對于所述第一電磁線圈壓力的阻力的彈簧偏置。
全文摘要
在用于變速器的液壓控制系統中,如果第一滑輪壓力(Pin)相對于第二電磁線圈壓力(Psls)的比率等于或小于增益α,則根據第二電磁線圈壓力(Psls)來調節管路壓力(Pl)。如果不是這樣,則根據第一滑輪壓力(Pin)來調節管路壓力(Pl)。因此,第一滑輪壓力調節閥(16)處的第一滑輪壓力(Pin)相對于第一電磁線圈壓力(Pslp)的增益(η)和第二滑輪壓力調節閥(17)處的第二滑輪壓力(Pout)相對于第二電磁線圈壓力(Psls)的增益(α)可單獨設定,同時可以在整個控制區域內將管路壓力(Pl)抑制為基本必要的最小值。
文檔編號F16H61/00GK101796331SQ20088010539
公開日2010年8月4日 申請日期2008年8月25日 優先權日2007年9月4日
發明者大形勇介, 羽淵良司, 青山俊洋 申請人:豐田自動車株式會社